2'-Desoxyisoguanosin: Synthese, Desoxygenierung und Einbau in Oligonucleotide

Diplomarbeit aus dem Jahr 1993 im Fachbereich Chemie - Organische Chemie, Note: 1,5, Universität Osnabrück, Sprache: Deutsch, Abstract: 1) 2'-Desoxyisoguanosin (1) wurde in einer zweistufigen Synthese dargestellt. Zu diesem Zweck wurde 2'-Desoxyguanosin (3) zunächst in 2-Amino-2'-desoxyadenosin (5) überführt. Dieses wurde in 2'-Desoxyisoguanosin (1) umgewandelt.

Bei der Reaktion von 2'-Desoxyisoguanosin (1) mit Chloracetaldehyd bildete sich N6-Etheno-2'-desoxyisoguanosin (9). Dieses zeigte mit N6-Ethenoadenosin (6) vergleichbare Fluoreszenzeigenschaften.

2) 2',3'-Didesoxyisoguanosin (2) konnte über den photochemischen Austausch des 2-Substituenten von 2-Chlor-2',3'-didesoxyadenosin (20) dargestellt werden. Verbindung 20 konnte über zwei Synthesewege gewonnen werden: Anfänglich ausgehend von 2-Chlor-2'-desoxyadenosin (16) über Barton-Desoxygenierung in 27 % Gesamtaubeute über vier Stufen.

Alternativ wurde in einem konvergenten Syntheseweg der 2',3'-Didesoxyzucker 21 mit 2,6-Dichlorpurin (23) unter Mitsunobu-Bedingungen umgesetzt. Durch nachfolgenden Austausch des 6-Substituenten gegen NH2 waren die anomeren 6-Amino-2-chlor-2',3'-didesoxynucleoside (25a, 25b) zugänglich.

3) Mit Hilfe der Festphasensynthese wurde das Oligomer d(iG-C)3 (32) synthetisiert und seine Zusammensetzung durch enzymatische Hydrolyse bewiesen. Anhand des Tm-Wertes von 29 °C konnte die iGd-dC-Basenpaarung nachgewiesen werden. Da alternierende iGd-dC -Sequenzen nur unter paralleler Strangorientierung selbstkomplementär sind, resultiert im Vergleich zu d(G-C)3 (33) der Verlust eines Basenpaares.

Der parallele Duplex von d(iG-C)3 wies mit 29°C einen geringeren Tm-Wert als d(G-C)3 (45°C) auf. Mit Hilfe von Inkrementberechnungen für die freie Enthalpie pro Basenpaar, konnte bewiesen werden, daß diese Destabilisierung von d(iG-C)3 (32) durch die Einbuße eines Basenpaares ausgelöst wurde.